当我们想到可再生能源的来源时,我们脑海浮现的通常是风力涡轮机和太阳能板。事实上,根据代表欧洲海洋能源部门的非营利组织--欧洲海洋能源公司(OEE)的说法,海洋才是世界上最大的未开发的能源来源。到2050年,欧洲目前用电量的10%可以由我们的海洋来满足,足以为每年9400万户家庭提供电力。客观地比较,在2021年,英国24.2%的电力是由风力涡轮机生产的,而太阳能则提供约4%的电力。
由于零排放,以及其有可能实现100%碳中和的潜力,全球海洋能源技术市场每年估值为530亿欧元,并由于最近的投资和创新,欧洲处于主导地位的绝佳位置。
海洋能源可以简单地分为五个核心技术:波浪能,其利用波浪运动的涨落来发电;潮汐流,其利用潮汐的横向流动驱动涡轮机;海水空调(SWAC),其利用海水来加热或冷却淡水循环;海洋热能转换(OTEC),其利用寒冷的深层水和较温暖的表层水之间的温度差来产生能源;以及盐度梯度发电,其利用淡水和盐水之间的盐浓度差异创造能源。
根据最近的 OEE 报告,在 2021 年,欧洲新增了 2.2 兆瓦的潮汐流生产力。开发项目包括许多新设备,其中一个是由苏格兰公司 Orbital Marine Power 开发的。 Orbital 获得专利的潮汐流涡轮机 O2 是一种 2MW+ 设备,自 2021 年以来一直在为英国电网提供低碳电力。并在接下来的几年中计划在诸如怀特岛南海岸进行新部署。 被喻为“世界上最强大的潮汐涡轮机”,O2 设备包括可以提升到水面的支腿,以便于维护。
瑞典公司 Minesto 制造的另一个潮汐流装置通过带翼的“风筝”从低流量的潮汐流中发电。 机翼利用水下水流产生的升力来移动风筝,风筝以八字形操纵,驱动涡轮机穿过水中,产生比实际水流速度高数倍的水流。 截至 2021 年 4 月,Minesto 拥有涵盖其海洋能源技术的 92 项专利组合,其中一些已运用在法罗群岛的一个项目中。
2021 年,欧洲还额外安装了 681 kW 的波浪能,在五个单独的部署中使用了四种截然不同的设备类型。 总部位于挪威的 Havkraft 公司的 HWEC 设备安装在挪威的哈达尔 (Haddal),并使用振荡水柱技术。 该设备于 2013 年首次获得专利,包括多个腔室; 随着这些腔室内的水柱上升和下降,压力和真空由腔室顶部的涡轮机产生和获得。
苏格兰公司 Mocean 在奥克尼群岛部署了其“衰减器”型 Blue X 设备。 Blue X 本质上是一个筏子,由铰链段组成,铰链段位于水面上并平行于波浪运动,因此节段的相对运动产生能量。 Mocean 在包括欧洲在内的全球范围内拥有多项涉及其技术的专利申请。荷兰公司在北海的登海尔德(Den Helder)发射了Slow Mill。他们的专利设备是“点吸收器”类型,其中包括安装有叶片系统和浮子的锚。当波浪向上推动浮子并使叶片远离锚时,该装置利用波浪的上下和来回运动。最后,总部位于芬兰的 Wello Oy 的“旋转质量”装置部署在比斯开湾(Bay of Biscay),为当地电网发电。 Penguin 2 具有不对称的船体形状,可促进旋转并驱动船体中的质量。 Wello 成立于 2008 年,多年来已获得多项重要专利。
过去一年如此广泛的技术部署,当中一些更已经为当地电网供电,有望迅速增加海洋提供的能源需求百分比。 据国际可再生能源机构 IRENA 所指,海洋能源拥有大量未开发的资源潜力,可以满足目前的全球电力需求和未来很长一段时间内的预计需求。 尽管大多数海洋能源技术尚未商业化且仍处于开发阶段,但正如 2021 年 IRENA 报告中的这张图表所示,海洋能源技术的创新活动已导致在过去 20 年中24,000 项专利申请被提交,其中以波浪和潮汐流为主。 令人兴奋的是,欧洲继续处于领先地位,其中欧洲公司在潮汐能方面拥有66%的专利,在波浪能方面拥有44%的专利。
IRENA 的报告指出,尽管大多数海洋能源技术处于研发阶段,但越来越多的公司、研究机构、大学和投资者对海洋能源技术表现出兴趣,并正在分配资源以进一步开发这些技术并增加安装量。 未来几年的产能。 Marks & Clerk 的能源部门团队拥有一支在各种可再生能源(包括海洋能源技术)领域拥有丰富经验的专家团队,并随时准备帮助大大小小的企业在开发世界能源挑战的解决方案时利用其知识产权实现其商业抱负。